磁性壳聚糖/氧化石墨烯复合材料对钴(Ⅱ)吸附性能研究

采用Hummers法制备氧化石墨烯(GO)后,再用四氧化三铁与氯化铁改性壳聚糖,制得磁性壳聚糖(MCS)。将二者通过化学交联法制备出磁性壳聚糖/氧化石墨烯(MCS/GO)吸附剂,分别通过傅里叶红外光谱仪 (FT-IR)与扫描电镜 (SEM)表征其结构与形貌,同时探讨不同条件下MCS/GO对水中Co(Ⅱ)的吸附影响。结果表明:在pH 6.0、100 mg/L含Co(Ⅱ)废水中,采用1.0 g/L MCS/GO于室温吸附120 min后,Co(Ⅱ)的吸附率可达99.4%。MCS/GO对Co(Ⅱ)的吸附行为符合准一级动力学模型与 Langmuir等温吸附模型特征,饱和吸附量为117.19 mg/g。经吸附-解吸循环使用6次,MCS/GO吸附剂对Co(Ⅱ)的吸附率仅下降3.5%,具有良好的再生性,因此适用于水中Co(Ⅱ)的污染处理。     

粉煤灰处理含钼废水的效果及吸附机理研究

利用粉煤灰对模拟的含钼废水进行除钼吸附实验,分别研究了吸附过程中溶液pH值、吸附剂投加量对吸附效果的影响,并对吸附等温方程及动力学进行了探讨。结果表明,在吸附质钼初始浓度为10mg/L、pH=3.1条件下,粉煤灰对钼的吸附效果最好,除钼率为74.3%;对于50mL的含钼溶液,当吸附剂投加量为2.5g时除钼率达到最高值85.4%。粉煤灰对钼的吸附符合Langmuir吸附等温方程,以表面单分子层吸附为主;吸附过程符合二阶动力学模型,同时具有物理吸附和化学吸附的特征。     

凹凸棒土处理含酚废水及生物再生的研究

[目的]研究凹凸棒土对苯酚的吸附效果及生物再生条件.[方法]用苯酚溶液模拟含酚废水,研究吸附剂投加量、pH、温度等因素对凹凸棒土吸附苯酚的影响及最佳条件.[结果]凹凸棒土吸附苯酚的最佳条件为吸附剂投加量4 g/100 ml、吸附温度40℃、pH10.0、吸附时间40 min,对苯酚的去除率可达27.1%.在pH为4.0、酵母力液浓度2.040 g/L、30℃条件下对吸附饱和的凹凸棒土再生3h,再生后的凹凸棒土达到最佳吸附效果,对苯酚的去除率达到39.07%.[结论]该研究可为含酚废水的处理及凹凸棒土的再生提供指导.     

改性鸡蛋壳对废水中Ni(Ⅱ)的吸附性能试验研究

研究了用KMnO_4为改性剂制备改性鸡蛋壳吸附剂,通过单因素和正交试验考察其对冶金废水中Ni(Ⅱ)的吸附性能。采用X射线衍射仪(XRD)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电镜(SEM)对吸附材料进行表征。结果表明:KMnO_4改性鸡蛋壳吸附剂对Ni(Ⅱ)有较好的吸附效果;在初始Ni(Ⅱ)质量浓度20 mg/L、废水pH为5、吸附剂用量4.0 g、吸附时间350 min条件下,对50 mL模拟废水进行吸附,Ni(Ⅱ)吸附去除率达99.0%,且吸附效果相对稳定;吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学方程。表征结果表明:鸡蛋壳吸附剂结晶度较好,表面主要官能团为—OH(醇类、酚类和羧酸)和C—H;改性后鸡蛋壳表面的—OH基团极性增强,孔隙发达,孔径变大,更有利于对Ni(Ⅱ)的吸附。     

层状硫化物K_(2x)Mn_xSn_(3-x)S_6与Th(Ⅳ)的离子交换性能研究

采用水热法获得制备层状硫化物K2xMnxSn3-xS6(KMS-1),用扫描电镜(SEM),X射线衍射仪(XRD),傅里叶红外光谱仪(FTIR)对其形貌及结构进行表征。结果表明制备的KMS-1为层状结构,具有良好的晶体结构。采用静态批式法考察了接触时间、温度、Th(IV)起始浓度,溶液pH、Na+浓度等因素对KMS-1与Th(IV)的离子交换的影响。结果表明,pH值对KMS-1与Th(IV)的离子交换反应有显著影响,吸附容量随着溶液pH的增大而增大,且当pH4时吸附容量不再随pH的变化而变化,而Na+离子浓度对吸附影响较弱;KMS-1与Th(IV)的离子交换反应在4 h时反应达到平衡,反应过程符合准二级动力学方程,Qe=180.51 mg·g-1,k=2.005×10-4g·mg-1·min-1;R2=0.9987;吸附等温线符合Langmuir等温模型,R2为0.9985;热力学数据分析得出:ΔHo=60.73 kJ·mol-1·K-1,ΔSo=19.02 J·mol-1·K-1和ΔGo0,说明KMS-1吸附Th(IV)是一个放热且自发的过程,降低温度有利于KMS-1对Th(IV)的吸附。该离子交换反应最大吸附量为180.51 mg·g-1。     

磷石膏基有机吸附剂的制备及其对Pb(Ⅱ)的吸附试验研究

研究了用聚丙烯酸(PAA)改性磷石膏(PG)制备新型复合吸附剂PG/PAA,并用于吸附去除废水中的Pb(Ⅱ)。利用SEM、BET、FT-IR表征了PG/PAA的结构和性能。结果表明：改性后磷石膏基吸附剂表面形貌由光滑变得粗糙，比表面积和孔容减小，官能团也有所改变；在溶液pH=5.0、PG/PAA用量1 g/L、初始Pb(Ⅱ)质量浓度50 mg/L、吸附时间30 min条件下，PG/PAA对Pb(Ⅱ)的吸附量达49.34 mg/g;吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型，吸附过程自发放热；PG/PAA吸附Pb(Ⅱ)的机制包括螯合、配位作用和离子交换。     

石英砂负载Fe~0-HAP复合材料去除含铀废水试验

利用液相还原法合成零价铁,并将零价铁负载在羟基磷灰石上,再以石英砂作为骨架,得到稳定型石英砂负载Fe~0-HAP复合材料。通过静态试验法,考察不同粒径石英砂负载Fe~0-HAP复合材料在不同时间、铀初始浓度、投加量、pH情况下对含铀废水中铀(Ⅵ)处理的效果。研究表明,复合材料对含铀废水中铀(Ⅵ)具有良好的处理效果,在0.30～0.60mm、0.60～1.18mm和1.18～2.36mm粒径复合材料投加量分别为0.1、0.1、0.2g,含铀废水pH=4,反应时间160min时,复合材料对含铀废水中的铀(Ⅵ)去除率达到80.60%～90.38%,吸附量8.060～9.038mg/g。复合材料去除含铀废水中铀(Ⅵ)更符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温线模型。     

含钛高炉渣对水中总磷的吸附性能与机理

以含钛高炉渣作为去除污水中总磷的吸附剂,结合动力学方程和等温吸附方程研究含钛高炉渣对总磷的吸附性能与机理。结果表明,含钛高炉渣对总磷的吸附包括表面吸附和颗粒内扩散两个阶段,其过程更倾向于单分子层的化学吸附。在20℃、pH=8、反应时间60 min的条件下,对于100 mL浓度为50 mg·L~(-1)的KH_2PO_4溶液,6.0 g粒径为40~60目的含钛高炉渣对总磷的去除率可以达到96%。     

新型三元复合材料对低浓度含铀废水的去除性能及机制

为解决羟基磷灰石(HAP)基吸附材料合成步骤复杂、易团聚及成本高等问题,采用一步水热法合成十六烷基三甲基溴化铵改性羟基磷灰石-膨润土(CTAB-HAP-B)三元复合材料,并研究其对低浓度含铀废水的去除性能。通过单因素试验和正交试验得出,当pH为4.0,铀(VI)浓度为10 mg·L^-1,时间为160 min,温度为室温(298.15 K), CTAB-HAP-B用量为0.05 g,转速为165 r·min^-1,废水体积为50 ml时,其对低浓度含铀废水去除率可达99%左右。通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)、 X射线衍射(XRD)、全自动比表面分析(BET)、全自动孔隙度分析(BJH)、 X射线光电子能谱(XPS)和傅立叶红外光谱(FTIR)对CTAB-HAP-B的形貌、比表面积、孔径、元素组成、晶型、表面官能团进行表征,得出其吸附机制主要为离子交换和官能团的配位。优化了HAP基吸附材料对低浓度含铀废水的去除性能,可为低浓度含铀废水的处理提供试验依据,并提出环境吸附材料的研究需利用不同材料之间的协同作用以克服单一吸附材料的局限性,该...     

载铁花生壳炭的碳热还原法制备及其对铀的吸附性能

研究了采用碳热还原法制备载铁花生壳生物炭Fe_Cl-PSBT,确定了最优合成条件，并用于吸附废水中的铀。通过XRD、XPS、SEM、BET&BJH等表征了不同热解温度下Fe_Cl-PSBT表面形态、比表面积、铁的存在形式。考察了各因素对Fe_Cl-PSBT去除废水中U(Ⅵ)的影响，分析了吸附动力学和吸附等温线。结果表明：在热解温度为900℃、溶液初始pH=5、初始铀质量浓度20 mg/L、Fe_Cl-PSBT投加量0.7 g/L、反应温度25℃条件下，U(Ⅵ)去除率达96.85%;吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型；Fe_Cl-PSB900中的Fe⁰和花生壳炭(PSB)对废水中U(Ⅵ)的去除有一定协同作用。     

纳米零价铁的制备及其从废水中吸附Cr(Ⅵ)的机制研究

研究了以绿色廉价的保险粉(H₂Na₂S₂O₄)为还原剂、FeSO₄为铁源，制备纳米零价铁(nZVI)并用于吸附废水中Cr(Ⅵ),考察了nZVI投加量、初始Cr(Ⅵ)质量浓度、模拟废水初始pH、反应时间和反应温度对Cr(Ⅵ)去除率的影响，并通过XRD、SEM对nZVI进行表征，结合吸附动力学、吸附等温线和颗粒内扩散模型试验探究去除机制。结果表明：所制得nZVI物相主要为α-Fe;在初始Cr(Ⅵ)质量浓度20 mg/L、nZVI投加量300 mg、吸附时间15 min、不调节pH条件下，用nZVI吸附1 L含Cr(Ⅵ)模拟废水，Cr(Ⅵ)吸附量为98.52 mg/g,去除率可达99.8%;吸附效果良好，且Cr(Ⅵ)的去除速率随温度升高而加快；nZVI对Cr(Ⅵ)的吸附过程符合Langmuir模型和准二级动力学模型。     

磁性纤维素/Fe3O4/活性炭复合材料吸附刚果红性能研究

采用NaOH/硫脲/尿素混合水溶液低温溶解的绿色工艺块速溶解纤维紊,并以纤维素、Fe3O4、活性炭为原料制得磁性纤维素/Fe3O4/活性炭复合吸附剂,运用XRD、SEM、TGA等技术手段对其进行了全面表征.将刚果红溶液作为目标污染物,考察了吸附剂投加量、溶液初始浓度等对吸附效果的影响,并对吸附动力学、热力学进行了探讨.结果表明,增大溶液初始浓度能有效提高吸附量;去除率随着吸附剂投加量的增加而提高:磁性纤维素/Fe3O4/活性炭复合吸附剂对刚果红偶氮染料的吸附等温线符合Freundlich模型,吸附过程符合拟二级动力学方程,内扩散为主要控速步骤.吸附是熵推动的自发放热过程,低温有利于反应的进行.     

无机盐改性麦糟在低浓度含砷水中的吸附性能研究

含砷废水的排放已成为国内外饮用水源最大的安全隐患之一.采用无机盐改性麦糟作为吸附剂,对低浓度含砷水进行吸附试验研究.确定最佳改性条件为1.5 mol/L NaCl 与麦糟按1 L∶100 g 混合均匀,室温下改性12 h.在不调节pH 值（溶液pH 值为7）,改性麦糟投加量5 g/L 条件下,初始浓度为0.1 mg/L 的含砷水可在60 min 达到吸附平衡,且最终使出水满足《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）中砷含量（0.01 mg/L）要求.考察了溶液共存阴离子对改性麦糟吸附含砷水的影响,并验证了NaCl 改性麦糟处理含砷水源地水的效果.      

香菇培养基废料吸附矿山酸性废水中铜离子

研究了废水pH值、Cu²⁺初始浓度、吸附剂投加量、时间及温度对香菇培养基废料吸附Cu²⁺的影响,并探讨了吸附机理.随着pH值的降低,吸附量显著降低;废料吸附Cu²⁺同时符合Langmuir模型和Freundlich模型,最大吸附量为33.11 mg·g^-1;平衡吸附时间为1 h,拟二级动力学模型可以很好地描述吸附过程,相关系数为0.9995;吸附剂最佳投加量为10 g·L^-1;吸附量随着温度的升高显著减少,热力学研究表明,该吸附过程放热,低温宜自发.对吸附前后的废料进行扫描电镜及Zeta电位分析表明,废料吸附Cu²⁺在低pH值下以物理吸附为主,而在较高pH值下以化学吸附为主.     

十六烷基三甲基溴化铵/壳聚糖复合改性膨润土对含铀废水的去除与机理研究

天然膨润土直接处理低浓度含铀废水铀去除效果有限,对其进行改性处理后吸附能力会大幅增加,但目前的改性技术较为复杂。本文以十六烷基三甲基溴化铵和壳聚糖为改性材料,成功制备出CTAB/CTS-B吸附材料,并利用SEM、EDS、XRD、XPS、FTIR对其进行表征,重点研究了CTAB/CTS-B对铀的吸附性能及机理。结果表明：CTAB/CTS-B在pH值7.0、用量3 g/L、吸附时间2 h、振动速率180 r/min、室温的条件下对低浓度含铀废水中铀的最大去除率大于99%;吸附过程符合准二级热力学和Elovich动力学方程,吸附行为复合Langmuir方程;热力学分析表明,吸附焓变为负,低温下ΔG⁰小于0,高温下ΔG⁰大于0,吸附熵变ΔS⁰大于0;分析吸附机理表明,离子交换、静电吸附、C—C、C—O、氨基、羟基和羰基在CTAB/CTS-B吸附铀中发挥了重要的作用,经过5次循环对铀的去除仍较好,表明CTAB/CTS-B具有较好的重复使用性。CTAB/CTS-B对低浓度铀废水中铀具有良好吸附能力,而且合成技术相对简单,更适于应用推...     

改性电解锰渣吸附溶液中Zn(Ⅱ)研究

针对矿山废水中Zn(Ⅱ)含量高、电解锰渣资源化利用不高等问题,采用强碱、超声和热活化的复合改性方式制备改性电解锰渣（M-EMR）吸附剂,用于吸附溶液中的Zn(Ⅱ)。结果表明：改性后的M-EMR对Zn(Ⅱ)有较好的吸附效果,在溶液pH=6、M-EMR添加量1.8 g/L以及吸附时间20 min的条件下,Zn(Ⅱ)去除率达99.94%,溶液中残留Zn(Ⅱ)为0.040 9 mol/L。M-EMR对Zn(Ⅱ)的吸附动力学符合准二级动力学模型,等温吸附过程符合Langmuir单层吸附模型,最大吸附量为99.11 mg/g。热力学参数ΔH°=49.60 kJ/mol,且ΔG°＜0,表明吸附过程是自发进行的吸热过程。     

稀土负载生物炭的制备及其对低浓度氨氮的吸附特性

对微波/稀土元素铈吸附剂的制备条件及其吸附降解低浓度氨氮的反应条件进行优化,并采用XRD、SEM和FTIR对负载型吸附剂进行了表征。实验结果表明,负载型吸附剂内部结构发生变化,比表面积增大,羟基数量增多;负载后的生物炭对氨氮的处理效果明显优于原生物炭,其较为合适的制备条件为固液比(指原生物炭质量与氯化亚铈溶液体积之比,单位g/mL)1:25,浸渍pH 10;在氨氮溶液浓度为50 mg/L,初始pH为10,反应温度为50℃,反应时间为120 min,吸附剂投加量为5 g/L条件下,氨氮吸附量达到最大,为11.297 mg/g,且反应过程符合准二级动力学模型。      

焦粉吸附深度处理焦化废水试验

 以高级氧化技术处理后的焦化废水为研究对象,用焦化厂干熄焦焦粉作为吸附剂,对焦粉吸附深度处理焦化废水高级氧化出水的方法进行了研究,考察影响吸附的因素如焦粉粒径、投加量、废水pH值、吸附时间等对焦化废水COD去除率和色度的影响。试验结果表明,当焦粉粒径为0.16 mm、1 L水中投加焦粉80 g、废水pH值为4、焦粉吸附时间为2 h,最终出水的COD去除率为37.4%,色度由进水的48倍降到23倍,工艺出水水质稳定,水质可以达到《辽宁省地方排放标准》(DB 21/1627—2008)的要求,为焦化废水的达标排放提供了一条技术可行、经济合理的新途径。     

改性稻壳对废水中锌离子吸附热力学研究

试验研究了氢氧化钠改性稻壳和氢氧化钙改性稻壳对废水中Zn~(2+)的吸附性能,探索温度、废水初始pH值、锌离子初始浓度、吸附剂用量、吸附时间等因素对吸附效果的影响,为探明吸附机理,进行了吸附热力学研究以及扫描电镜和能谱分析。结果表明,氢氧化钙改性稻壳的吸附性能优于氢氧化钠改性稻壳,当pH值为9,吸附时间20 min,吸附剂用量为0.05 g/L时,Zn~(2+)去除率可达到93%以上,最大吸附量为1.86 mg/g。热力学研究表明,Langmuir型吸附等温线更符合改性稻壳对锌离子的吸附性能;ΔH0,吸附过程为吸热反应,高温有利于吸附的进行;ΔG0,表明吸附反应不是自发过程;ΔS0,表明改性稻壳吸附过程为熵值增大的过程,改性稻壳对Zn2+的的吸附既有物理吸附又有化学吸附。     

镧/粉煤灰复合吸附剂的制备表征及应用

将粉煤灰(FA)用酸改性后,获得酸化粉煤灰(MFA),再通过溶液反应法掺杂少量的稀土元素镧,制备一种新型的镧/粉煤灰复合吸附剂(La/MFA),并用XRD、SEM、EDS及FT-IR进行了表征,以吸附染料直接大红4BE为反应模型,探究了各种制备条件及工艺参数对复合吸附剂吸附性能的影响,实验结果表明,在25℃的条件下,添加的La(Ⅲ)离子与FA的质量比为1∶40,盐酸浓度为1.5 mol/L,酸化时间为30 min,添加La(Ⅲ)离子的搅拌时间为20 min,制备得到的La/MFA对直接大红4BE的吸附效果最佳,吸附量为726.32 mg/g,相比FA提高了6.27倍。通过表征发现La(Ⅲ)离子已成功负载到FA中,La/MFA的形貌发生了变化,其作为一种性价比高的吸附剂,能够对高浓度染料废水进行有效净化。